发酵工程在食品中的应用论文外文文献

微生物在食品工业中的应用1 食醋食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在人们饮食生活中不可缺少。在我国的中医药学中醋也有一定的用途。全国各地生产的食醋品种较多。著名的山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等是食醋的代表品种。食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用对身体健康也十分有益。1 生产原料目前酿醋生产用的主要原料有：薯类如甘薯、马铃薯等；粮谷类如玉米、大米等；粮食加工下脚料如碎米、麸皮、谷糠等；果蔬类如黑醋栗、葡萄、胡萝卜等；野生植物如橡子、菊芋等；其他如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。生产食醋除了上述主要原料外，还需要疏松材料如谷壳、玉米芯等，使发酵料通透性好，好氧微生物能良好生长。2 发酵乳制品发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用，产生具有特殊风味的食品，称为发酵乳制品。它们通常具有良好的风味、较高的营养价值、还具有一定的保健作用。并深受消费者的普遍欢迎。常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、保加利亚乳杆菌(L bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L acidophilus)、植物乳杆菌(L plantarum)、乳酸乳杆菌(L Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等。近年来，随着对双歧乳酸杆菌在营养保健方面作用的认识，人们便将其引入酸奶制造，使传统的单株发酵，变为双株或三株共生发酵。由于双歧杆菌的引入，使酸奶在原有的助消化、促进肠胃功能作用基础上，又具备了防癌、抗癌的保健作用。双歧杆菌因其菌体尖端呈分枝状(如Y型或V型)而得名。双歧杆菌是无芽孢革兰氏阳性细菌，专性厌氧、不抗酸、不运动、过氧化氢酶反应为阴性，最适生长温度为37~41℃。初始生长最适pH5~0，能分解糖。双歧杆菌能利用葡萄糖发酵产生醋酸和乳酸(2：3)，不产生CO2。目前已知的双歧杆菌共有24种，其中9种存在于人体肠道内，它们是两歧双歧杆菌(B bifidum)、长双歧杆菌(B longum)、短双歧杆菌(B brevvis)、婴儿双歧杆菌(B angulatum)、链状双歧杆菌(B adolescentis)、假链状双歧杆菌(B pseudocatenulatum)和牙双歧杆菌(B dentmum)等。应用于发酵乳制品生产的仅为前面5种。双歧杆菌与人体，除了如在酸奶中起到和其它乳酸菌一样的对乳营养成分的“预消化”作用，使鲜乳中的乳糖、蛋白质水解成为更易为人体吸收利用的小分子以外，主要产生双歧杆菌素。其对肠道中的致病菌如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌等具有明显的杀灭效果。乳中的双歧杆菌还能分解积存于肠胃中的致癌物N-亚硝基胺，防止肠道癌变，并能通过诱导作用产生细胞干扰素和促细胞分裂剂，活化NK细胞，促进免疫球蛋白的产生、活化巨嗜细胞的功能，提高人体的免疫力，增强人体对癌症的抵抗和免疫能力。目前，发酵乳制品的品种很多，如酸奶、饮料、干酪、乳酪等。现仅简要介绍一下双歧杆菌酸奶的生产工艺。双歧杆菌酸奶的生产有两种不同的工艺。一种是两歧双歧杆菌与嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等共同发酵的生产工艺，称共同发酵法。另一种是将两歧双歧杆菌与兼性厌氧的酵母菌同时在脱脂牛乳中混合培养，利用酵母在生长过程中的呼吸作用，以生物法耗氧，创造一个适合于双歧杆菌生长繁殖、产酸代谢的厌氧环境，称为共生发酵法。3 氨基酸发酵1 概述氨基酸是组成蛋白质的基本成分，其中有8种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸，称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。另外在食品工业中，氨基酸可作为调味料，如谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠可作为鲜味剂，色氨酸和甘氨酸可作为甜味剂，在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。因此氨基酸的生产具有重要的意义。表7~1列出部分氨基酸生产所用的菌株。自从60年代以来，微生物直接用糖类发酵生产谷氨酸获得成功并投入工业化生产。我国成为世界上最大的味精生产大国。味精以成为调味品的重要成员之一，氨基酸的研究和生产得到了迅速发展。随着科学技术的进步，对传统的工艺不断地进行改革，但如何保持传统工艺生产的特有风味，从而使新工艺生产出的产品更具魅力，是今后研究的课题。5 黄原胶1 概况黄原胶(Xamthan Gum)别名汉生胶，又称黄单胞多糖，是国际上70年代发展起来的新型发酵产品。它是由甘兰黑腐病黄单胞细菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为主要原料，经通风发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广泛。国际上，黄原胶开发及应用最早的是美国。美国农业部北方地区Peoria实验室于60年代初首先用微生物发酵法获得黄原胶。1964年，美国Merck公司Keco分部在世界上首先实现了黄原胶的工业化生产。1979年世界黄原胶总产量为2000t，1990年达4000t以上。在美国，黄原胶年产值约为5亿美元，仅次于抗生素和溶剂的年产值，在发酵产品中居第3位。我国对黄原胶的研究起步较晚，进行开发研究的单位，如南开大学、中科院微生物研究所、山东食品发酵研究所等，均已通过中试鉴定。目前全国有烟台、金湖、五连等数家黄原胶生产厂，年产在200t左右，主要用作食品添加剂。我国生产黄原胶的淀粉用量一般在5%左右，发酵周期为72~96h，产胶能力30~40g/L，与国外比较，生产水平较低。随着黄原胶生产和应用范围的进一步发展，目前北京、四川、郑州、苏州、山东等地都有黄原胶生产新厂建成，预示着我国的黄原胶生产将呈现一个新的局面。2 食品制造中的酵母及其应用酵母菌与人们的生活有着十分密切的关系，几千年来劳动人民利用酵母菌制作出许多营养丰富、味美的食品和饮料。目前，酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。利用酵母菌生产的食品种类很多，下面仅介绍几种主要产品。1 面包面包是产小麦国家的主食，几乎世界各国都有生产。它是以面粉为主要原料，以酵母菌、糖、油脂和鸡蛋为辅料生产的发酵食品，其营养丰富，组织蓬松，易于消化吸收，食用方便，深受消费者喜爱。酵母是生产面包必不可少的生物松软剂。面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名为啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生产较好。酵母为兼性厌氧性微生物，在有氧及无氧条件下都可以进行发酵。2 酿酒我国是一个酒类生产大国，也是一个酒文化文明古国，在应用酵母菌酿酒的领域里，有着举足轻重的地位。许多独特的酿酒工艺在世界上独领风骚，深受世界各国赞誉，同时也为我国经济繁荣作出了重要贡献。酿酒具有悠久的历史，产品种类繁多如：黄酒、白酒、啤酒、果酒等品种。而且形成了各种类型的名酒，如绍兴黄酒、贵州茅台酒、青岛啤酒等。酒的品种不同，酿酒所用的酵母以及酿造工艺也不同，而且同一类型的酒各地也有自己独特的工艺。

摘要:微生物千姿百态，人类对它的应用也涉及各个领域，我们主要讨论下它在食品方面的应用。主要来说有两个方面，一方面是利用有益微生物的作用制造发酵食品，现代发酵工程在食品领域应用非常广泛;另一方面是防止有害微生物污染食品，保证食品安全。在人们对食品卫生要求越来越高的今天，食品的保鲜技术正悄然发生着一场革命性的变化。传统的食品保鲜技术将逐步被一种全新、无毒、高效的保鲜技术，微生物保鲜技术所取代。关键词:微生物发酵工程食品保鲜微生物发酵在食品方面的应用微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品发面应用非常广泛，日常生活中常见的奶酪、面包、一些食品添加剂和各种酒类的都是微生物发酵的产品。微生物发酵的应用古以有之，酒在古代就已经是生活中不可或缺的，受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。1酵母在食品制作中的应用酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂，面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名啤酒酵母;酿酒工业从古至今一直长盛不衰，各种酵母居功至伟;酱类食品如豆瓣酱，面酱等都是利用以米曲霉为主的微生物发酵酿制的。2微生物在单细胞蛋白中的应用由于微生物就提的蛋白含量高，一般细菌含蛋白质60%-70%，酵母45%-65%，霉菌35%-40%。因此，它是很理想的一种蛋白质来源，也是解决全球蛋白资源紧缺的重要途径之一。为了和来源于动物、植物中的蛋白相区别，人们把来源于微生物的蛋白叫做单细胞蛋白。它有以下几种优点:一SCP营养丰富，二利用原料广可就地取材，廉价大量地解决原料问题，三生产速率高一般蛋白质生产速度同猪、牛、羊等体重的倍增时间成正比，四劳动生产率高生产不受季节气候的制约，易于人工控制，同时由于在大型发酵罐中立体式培养占地面积少，五可以完全工业化生产单细胞蛋白生产比农业生产需要的劳动力少，又不受地区、季节和气候条件的制约，可在占地有限的小设备上进行，不仅数量大，而且质量好，远远超过现有粮食品种的蛋白质，六单细胞生物易诱变，比动、植物品种容易改良可采用物理、化学、生物学方法定向诱变育种，获得蛋白质含量高、质量好、味美，并易于提取蛋白质的优良菌种。3微生物在发酵乳制品中的应用现代生活中随处可见的各种乳制品的制作均离不开微生物发酵。发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。由此可见，微生物发酵在食品工业中占有非常重要的地位。4微生物油脂的生产我们平常吃的不是芝麻、花生、大豆等等油料作物榨取的植物油脂，就是由猪、羊级牛熬制的动物油脂，很少考虑到微生物油脂。其实，很多微生物中都含有油脂，少的有2%-3%，多的有60%-70%，且大多数微生物油脂多富含不饱和脂肪酸，有益于人体健康。微生物保鲜技术在食品方面的应用微生物保鲜是微生物在食品方面的另一种重要应用。目前，控制食品质量，延长食品货架期最常用的方法仍是机械低温贮藏和化学药剂处理。低温贮藏成本高、耗能大、质量不稳定、而且像茄子等原产热带、亚热带的果蔬不能在低温下贮藏，只能在亚低温下贮藏，否则容易发生冷害，造成重大损失，而病菌在亚低温下繁殖较快，致使食品在贮藏期间常发生严重腐烂。种类有限的化学制剂虽可较有效的控制食品质量，但化学药剂对人体健康的危害性和对农业生态的严重破坏性，已使人们深感担扰。采用生物制剂对食品进行贮藏保鲜，不但没有化学处理带来的健康危害和环境污染等问题，而且贮藏环境小，贮藏条件好控制，处理目标明确，处理费用低，特别是随着人们生活水平的提高，对食品卫生的要求越来越高，人们希望能吃到天然、安全、无残留化学制剂的食品，因此，食品生物保鲜技术的研究和开发显得更为迫切和重要。1常用于食品保鲜的微生物微生物中利用细菌保鲜的报道比较多。利用蜡样芽孢杆菌对绿茶进行生物保鲜的技术已获得中国专利发明，乳酸菌在水果、蔬菜、肉品、奶类的生物保鲜方面已有了较深的研究和较为广泛的应用。在国外有利用木霉对果蔬进行保鲜的报道。例如，美国、法国、英国利用木霉对洋梨、蘑菇、苹果进行防病保鲜;我国也有一些应用木霉对茉莉花、茄子、蜜柑等进行保鲜的研究报道。2食品的微生物保鲜机理(1)形成生物膜微生物通过分泌胞外多糖等成膜物质，在食品外部形成一层致密的薄膜，隔绝氧气，防止水分蒸发。如在绿茶的生物保鲜中，蜡样芽孢杆菌会在茶叶表面形成生物膜，阻止了茶叶与氧气的直接接触，有效地控制了茶叶的氧化劣变。生物保鲜膜可以有效抑制呼吸作用，减少水分蒸发，防止微生物污染，减少微生物腐败作用，延长果实保鲜时间，提高商品率。(2)竞争作用保鲜微生物可与有害微生物竞争食品中的糖类等营养物质，从而抑制有害微生物的生长。在羊肉的生物保鲜中，乳酸菌可以有效地减少食品表面有限的糖类，从而达到了较好的保鲜效果。(3)拮抗作用微生物主要是通过拮抗作用抑制或杀死食品中的有害微生物，从而达到防腐保鲜目的。3生物保鲜食品的安全性无论用什么保鲜方法，人们最关心的都是食品的安全性问题。目前，有些常用于生物保鲜的微生物像乳酸菌，可以从日常食品如肉品、奶类、蔬菜、水果中分离到，因此，人们也不自觉地有了几百年甚至几千年的食用历史;乳酸菌细菌素已被美国FDA和全世界45个国家认可，并被大规模的商业化应用，这充分证明，用这类微生物对食品进行保鲜是绝对安全的。但也有些微生物的安全性还有待进一步的研究。

它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。（2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。（3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。（4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。（5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。

发酵工程在食品中应用上十分的广泛。比如我们日常生活中啤酒、醋、果酒等都是通过发酵来产生的。此外，在目前的食品工业中常见的食品添加剂也多为发酵所制得，比较常见的有果酱、果汁、罐头等。除以上两种以外，还有一些更为微妙的发酵工程，这些发酵工程常常以发酵作为途径，然后利用微生物来形成单细胞蛋白。在许多国家中都有应用发酵来进行单细胞蛋白菌体的制备研究。通常，在我国其应用于一些制糖、淀粉水解液等废液来作为原料制备一些家禽的饲料，据相关资料显示，采用单细胞蛋白所制备的饲料，能够有效提高家禽增重并且有助于家禽的产蛋。传统食品加工工艺中的应用在现代发酵技术的推动下，能够有效地对传统发酵食品加工工艺进行改良。目前比较典型的现代发酵技术为双酶法糖化工艺，其发酵的效率和食品的品质都远超过传统的发酵工艺。在我国的传统酿造食品工业中，通过利用现代发酵工程技术，能够使得原料的利用率大幅提升，并且能够有效地缩短发酵周期，并改良食品的风味和品质。可以说在发酵工程应用下，传统食品加工工艺得到了较好的优化和改良，为我国的传统食品加工工业发展提供了充足的推动力。新糖原的开发和利用食品工业中，糖原的开发和应用具有十分重要的意义。随着目前社会人群的糖尿病、肥胖症、肝肾病等问题的不断提高，对于低糖食品的要求不断提升，在这种情况下，如何开发有效的甜味剂对于食品工业发展而言有着十分重要的意义。发酵工程得以应用，并取得了较好的开展效应，在发酵工程所得出的天冬精甜味剂下，能够实现低糖份和甜味的保障，并且发酵工程所用到的真菌，对于提高人体免疫力、抗肿瘤、抗衰老等方面都有着十分重要的生理功能作用。比方说目前比较常见的木糖醇口香糖，其中的木糖醇就是利用发酵工程来由木糖通过发酵产生。推动食补产品的研发目前随着保健意识提升，人们对于食补的需求不断提高，在此阶段对食补产品的研发对于扩充食品工业市场而言有着十分重要的意义。而在发酵工程下，其利用真菌的医疗保健效力及发酵后产物的绿色健康作用，很大程度上填补了我国目前的食补产品空白，为我国的食品工业发展打下了坚实的基础。

发酵工程在食品中的应用论文目录

利用微生物的发酵工程在食品和饮料工业占据着重要的位置。目前使用微生物生产柠檬酸可以满足全世界的需要。在欧洲与美洲，乳制品及谷物的发酵是重要的食品发酵过程，在牛乳中可发生6种主要的发酵反应。现代牛乳发酵需要接种专用的微生物。谷物制品的发酵中最重要的是面包和焙烤食品的生产。用于面包制作的酵母，通常采用菌种在糖蜜中发酵而获得。酿造工业在欧美主要生产啤酒与葡萄酒、苹果酒等，在中国主要生产白酒、酱制品、醋等。中国在蔬菜腌制中也广泛采用发酵方法。

现代科学技术的不断创新，发酵工程在环境生态保护中的应用也日益引起了广泛的关注。随着经济大幅度发展的背景下，大力推动发酵工程在环境保护中的应用也显得日益广泛。通过提高对微生物发酵的研究，微生物发酵的过程中可以产生各种各样的中间产物，利用生物发酵的产物来改善传统的环境保护的方法及措施，促使环境保护工作性能得到显著的提高。 1、纸浆废液的乙醇发酵纸浆废液的乙醇发酵作为一种有效的处理手段在现代环境保护中的应用十分广泛。亚硫酸盐纸浆废液中糖类物质占着较高的比例，另外由于其废液自身固有的特点将会导致在发酵的过程中也会出现一定量的乙醇。将纸浆废液应用于环境生态工程领域中可以达到净化空气的目的。但是在应用过程中，要先经过适当的预处理，才能够达到预期的效果。2、酵母循环发酵系统酵母循环发酵系统的应用能够提高废水处理的效率。首先，酵母循环发酵系统可以解决出水中活性污泥物法彻底降解的问题。其次，酵母循环发酵系统与其他处理系统相比处理效果更加明显，在保证废水处理质量时，也可以缩短废水处理过程中所需要的时间。最后，由于酵母循环发酵系统在废水处理过程中不再需要投加其他药剂，因此大大降低了处理成本。3、有机固体废物堆肥生活垃圾、工业建筑废料、剩余污泥等大量的有机固体废物成为了污染环境的罪魁祸首。现在最常见的处理手段就是填埋和焚烧。但是这些固体废弃物中还存在着大量可以被利用的有机物质，利用现代发酵工程技术手段，不仅可以减少对环境压力，大大提高生态环境质量。还能够变废为宝缓解对资源需求的压力。创新型的有机固体废物的快速堆肥降解有机物，将糖类、淀粉类、纤维素类物质转化为含有大量甲烷的可燃气体，可以减少对煤类、燃气的使用，提高了经济效益。

1、在医药工业上的应用：基于发酵工程技术，开发了种类繁多的药品，如人类生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素，抗血友病因子等。2、在食品工业上的应用：主要有三大类产品，一是生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等；二是生产食品添加剂；三是帮助解决粮食问题。3、在环境科学领域的应用：污水处理中微生物的强化

发酵工程在食品中的应用论文摘要

s·cerevisiae就是啤酒酵母，是最早就全基因测序的真核生物，对它的了解已十分清楚，也是一种生产上十分安全的菌种。另外找出的菌种也许发酵木糖很好，但也许又产生其他的有害的代谢产物，所以不能用于生产。如果找到这样一个菌种，并分离到相关基因，把它转到啤酒酵母细胞中，啤酒酵母就也具有这种代谢能力了。

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